خب، آیا تاکنون درباره ترانسفورماتورهای دیفرانسیل متغیر خطی یا حسگرهای LVDT ؟ این سنسورها تقریباً ضروری شدهاند و در بسیاری از پروژههای صنعتی و مهندسی کاربرد دارند. افراد علاقهمند به این سنسورها هستند، زیرا دقت و قابلیت اطمینان بسیار بالایی دارند، بهویژه در اندازهگیری حرکت خطی. در این راهنما، اصول کار این سنسورها و کاربردهای رایج آنها را بهصورت ساده و قابلدرک توضیح خواهم داد.
در اصل، یک ترانسفورماتور تفاضلی ولتاژ پایین (LVDT) از طریق القای الکترومغناطیسی کار میکند. تصور کنید هستهای استوانهای درون یک آرایش پیچهای قرار گرفته است — یک پیچه اولیه و دو پیچه ثانویه در دو طرف آن وجود دارد که همه بهصورت متقارن چیده شدهاند. وقتی جریان متناوبی از پیچه اولیه عبور میکند، میدان مغناطیسی ایجاد میشود که ولتاژی را در پیچههای ثانویه القا میکند. حالا، با حرکت هسته به جلو و عقب، نحوه انتقال ولتاژ بین پیچه اولیه و پیچههای ثانویه تغییر میکند. اختلاف ولتاژ حاصل — همان نکته کلیدی است. این اختلاف ولتاژ مستقیماً با میزان جابهجایی هسته مرتبط است؛ بنابراین شما اندازهگیری بسیار دقیقی از جابهجایی بهدست میآورید.
آنچه در مورد سنسور LVDT ها بسیار جالب است، توانایی آنها در ارائه وضوح بالا و نتایج پایدار است. در اصل، این سنسورها میتوانند حرکات بسیار کوچک را با دقت بالایی اندازهگیری کنند و این کار را بهطور مکرر و بدون مشکل انجام دهند. علاوه بر این، از آنجا که هسته با پیچهها تماس فیزیکی ندارد، اصطکاکی وجود ندارد — یعنی این ابزارها عمر طولانیتری دارند و نیاز کمتری به نگهداری دارند.
شما سنسورهای LVDT را در همهجا خواهید یافت. بهعنوان مثال، در صنعت هوافضا از آنها برای نظارت بر سلامت سازهی هواپیما استفاده میشود—مانند اندازهگیری میزان خمشدن یا جابهجایی بالها یا بدنه. این امر از اهمیت بالایی برای ایمنی و رعایت مقررات سختگیرانه برخوردار است. این سنسورها همچنین در مهندسی عمران نیز کاربرد دارند و به نظارت بر حرکات ساختمانها یا پلها کمک میکنند؛ و در اتوماسیون صنعتی نیز جایگاه ویژهای دارند که در آن کنترل دقیق امری ضروری است.
حتی در سیستمهای هیدرولیک و پنوماتیک نیز، حسگرهای LVDT وظیفهی خود را انجام میدهند. بهعنوان مثال، در جتهای هیدرولیک این سنسورها اطمینان حاصل میکنند که شیرهای کنترلی بهطور دقیق در موقعیت مناسب قرار گرفتهاند تا عملکرد کل سیستم بدون وقفه باقی بماند. این سنسورها بهاندازهی کافی مقاوم هستند تا در محیطهای سختگیرانه کار کنند؛ بنابراین برای نصب در تأسیسات نفت و گاز—که فشار بالا و دماهای شدید در آنها امری عادی است—گزینهای مناسب محسوب میشوند.
کلی بحث، سنسور LVDT در زمینه اندازهگیری دقیق، این سنسور واقعاً یک دستگاه کارآمد و پرقدرت است. توانایی آن در ارائه دقت بالا حتی در شرایط سخت، باعث شده تا ابزاری مورد اعتماد در بسیاری از صنایع باشد. همچنین با پیشرفت مستمر فناوری، این سنسورها روز به روز بهبود مییابند—دقیقتر و قابل اعتمادتر میشوند—و همین امر دلیل اصلی باقیماندن آنها بهعنوان بخشی اساسی از سیستمهای اندازهگیری مدرن است.